微机原理与接口 内容总结(1-3).ppt

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1、微机原理-第1章教学要求1.了解计算机、微处理器发展历史概况、熟悉典型微处理器和微机系统；2.明确3个概念的区别（微处理器、微型计算机及微机系统）,明确微机两个应用方向、区别通用微机（PC机）和控制专用微机（单片机）；3.了解微机的硬件组成，硬件和软件组成，理解总线及其应用特点、掌握地址、数据、控制总线的概念；4.微机硬件组成，冯.诺依曼思想5.熟悉PC系列机的主机板、存储空间分配和I/O空间分配，了解微机工作过程。1硬件微型机系统外围设备过程控制I/O通道A/D,D/A转换器开关量等外部设备键盘、鼠标等输入设备显示器、打印机等输出设备软驱、硬盘及磁带

2、等外存储器主机输入输出(I/O)接口电路微处理器(CPU)运算器(算术逻辑运算单元ALU)控制器(控制单元CU)寄存器阵列(RA)内存储器RAM,ROM,EPROMEEPROM,Cache等系统软件软件用户（应用）软件2硬件存储器模块运算器控制器CPU芯片输入输出接口电路取指令/存取操作数命令I/O命令结果输出取指令/存取操作数主机读入指令/数据大容量外存储器I/O设备I/O子系统3软件微型计算机的软件包括系统软件和用户（应用）软件。用户软件就是用户为解决各种实际问题而编写的各种程序。系统软件是指不需要用户干预的，为其它程序的开发、调试以及运行

3、等建立一个良好环境的程序。主要包括操作系统OS(OperatingSystem)和系统应用程序。41.4微型计算机硬件系统1.4.1微型计算机系统的组成到目前为止，计算机仍沿用1940年由冯.诺依曼首先提出的体系结构。其基本设计思想为：①形式：以二进制形式表示指令和数据。②如何工作？程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行。③构成：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。5图1.3微型计算机硬件系统结构地址总线AB定时电路输入设备输出设备I/O接口ROMRAM数据总线DB控制总线CB

4、微处理器(CPU)6所谓总线，是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道，是微型计算机的重要组成部分。根据所传送信息的内容与作用不同，总线可分为三类：地址总线AB(AddressBus)：在对存储器或I/O端口进行访问时，传送 由CPU提供的要访问存储单元或I/O端口的地址信息，以便选中要访问的存储单元或I/O端口，是单向总线。数据总线DB(DataBus)：从存储器取指令或读写操作数，对I/O端口进行读写操作时，指令码或数据信息通过数据总线送往CPU或由CPU送出，是双向总线。控制总线CB(ControlBus)：各种控制或状态信息通过控制总线由CPU

5、送往有关部件，或者从有关部件送往CPU。CB中每根线的传送方向是一定的，图1.3中CB作为一个整体，用双向表示。71.4.2微处理器外部DB微处理器(CPU)AARPLAPC标志寄存器IDIRDRRA至外部CB外部AB4001HE7H4002H34H4003HA5H4004H62H4005H38H存储器地址单元内容ALU内部数据总线DB81．运算器运算器又称算术逻辑单元ALU(ArithmeticLogicUnit)，用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作。参加运算的两个操作数一个来自累加器A(Accumulator)，另一个来自内部数据总线，可

6、以是数据缓冲寄存器DR(DataRegister)中的内容，也可以是寄存器阵列RA(RegisterArray)中某个寄存器的内容。计算结果送回累加器A暂存。92.控制器控制器又称控制单元CU(ControlUnit)，是全机的指挥控制中心。它负责把指令逐条从存储器中取出，经译码分析后向全机发出取数、执行、存数等控制命令，以保证正确完成程序所要求的功能。(1)指令寄存器IR(InstructionRegister)：用来存放从存储器取出的将要执行的指令码。当执行一条指令时，先把它从内存取到数据缓冲寄存器DR中，然后再传送到指令寄存器IR中。(2)指令译

7、码器ID(InstructionDecoder)：用来对指令寄存器IR中的指令操作码字段（指令中用来说明指令功能的字段）进行译码，以确定该指令应执行什么操作。(3)可编程逻辑阵列PLA(ProgrammableLogicArray)：用来产生取指令和执行指令所需要的各种微操作控制信号，并经过控制总线CB送往有关部件，从而使计算机完成相应的操作。103.内部寄存器阵列1)程序计数器PC(ProgramCounter)程序计数器有时也被称为指令指针IP(InstructionPointer)。它被用来存放下一条要执行指令所在存储单元的地址。2)地址寄存器A

8、R(AddressRegister)：地址寄存器功能：存放正要取出的指令的地址或操作数的地址。